Historia de los faros

La Historia de los Faros se refiere al desarrollo del uso de torres, edificios u otro tipo de estructuras, como ayuda a la navegación de los prácticos marítimos en el mar o en vías navegables interiores.

Era premoderna

Antes del desarrollo de puertos claramente definidos, los marineros se guiaban por hogueras construidas en las cimas de las colinas. Dado que encender el fuego mejoraría la visibilidad, colocar el fuego en una plataforma se convirtió en una práctica que condujo al desarrollo del faro. En la antigüedad, el faro funcionaba más como señal de entrada a los puertos que como señal de advertencia para arrecifes y promontorios, a diferencia de muchos faros modernos. La excavación en Kuntasi, en la costa de la India, ha revelado una torre de vigilancia cuadrada con una rampa que originalmente habría tenido entre 10 y 12 metros, utilizada para guiar los barcos que llegaban a Kuntasi desde Rann de Kutch. No se puede descartar la posibilidad de que se trate de un faro. De ser así, el faro dataría aproximadamente del año 2000 a.C.

Período greco-romano

Según la leyenda homérica, Palamedes de Nafplio inventó el primer faro, aunque ciertamente están atestiguados con el Faro de Alejandría (diseñado y construido por Sóstrato de Cnido) y el Coloso de Rodas. Sin embargo, Temístocles había establecido anteriormente un faro en el puerto del Pireo conectado con Atenas en el siglo V a. C., esencialmente una pequeña columna de piedra con una baliza de fuego.

Lesches, un poeta griego (c. 660 a. C.) menciona un faro en Sigeion en Tróade. Esta parece haber sido la primera luz que se mantuvo regularmente para guiar a los marineros.

Las descripciones escritas y los dibujos del Faro de Alejandría proporcionan información sobre los faros, pero la torre en sí se derrumbó durante un terremoto muchos siglos después de su construcción en el siglo III a.C. por los griegos. La Torre de Hércules en A Coruña en España tiene un núcleo romano, y las ruinas del faro de Dover en Inglaterra dan una idea de su construcción; Existe otra evidencia sobre los faros en representaciones de monedas y mosaicos, muchos de los cuales representan el faro de Ostia. También existen monedas de Alejandría, Ostia y Laodicea en Siria.

Si bien la evidencia proporciona información sobre la estructura exterior de estas estructuras, existen muchas lagunas en la evidencia sobre aspectos menos visibles de las estructuras. Los restos en A Coruña y Dover ayudan a determinar cómo funcionaba cada estructura de faro, aunque hay que hacer algunas suposiciones para determinar cómo se iluminaban las balizas de las estructuras. Es de suponer que los combustibles disponibles localmente incluirán madera y probablemente carbón para mantener el fuego encendido continuamente durante la noche, y hay una gran chimenea que conduce a la habitación superior de la Torre de Hércules. El ejemplo de Dover se convirtió en algún momento en un sencillo campanario para la iglesia contigua.

Es posible que los fareros hayan añadido líquidos combustibles para reducir el gasto en combustible y mantener la luz estable durante los vendavales, pero existe poca información en la literatura de la época. También es posible que la luz estuviera protegida del viento por ventanas de cristal, y que grandes espejos ayudaran a proyectar el haz de luz lo más lejos posible. Es probable que los faros hubieran requerido una mano de obra considerable para transportar el combustible y mantener la llama. En Cabo Hatteras, en la década de 1870, un guardián y dos asistentes se mantenían ocupados atendiendo llamas más sofisticadas de potentes lámparas de aceite.

Si bien las representaciones artísticas nos ayudan a recrear una imagen visual de los faros, presentan muchos problemas. Las representaciones de faros en monedas, inscripciones, tallas y mosaicos romanos presentan una visión inconsistente de la apariencia real de las estructuras. La mayoría muestra un edificio de dos o tres pisos que disminuye en ancho a medida que asciende. El tamaño limitado de las monedas podría hacer que el productor de la moneda altere la imagen para que encaje en la superficie. La similitud en las representaciones de faros es más simbólica que representaciones precisas de balizas específicas.

Europa

Durante la Edad Media europea, muchos faros romanos cayeron en desuso. Algunos siguieron funcionando, como el Farum Brigantium, ahora conocido como la Torre de Hércules, en A Coruña, España, y otros en el mar Mediterráneo, como la Lanterna en Génova. A medida que mejoró la navegación, los faros se expandieron gradualmente hacia Europa occidental y septentrional. Uno de los faros en funcionamiento más antiguos de Europa es el faro de Hook, ubicado en Hook Head en el condado de Wexford, Irlanda. Fue construido durante la Edad Media, con un diseño circular y robusto.

Un siglo más tarde, en la Baja Edad Media, Eduardo el Príncipe Negro construyó una torre de 40 pies (12 m) en Cordouan, cerca del estuario de Gironda. Cien años después, en 1581, Enrique III encargó al arquitecto Louis de Foix la construcción de uno nuevo. La construcción del faro tomó veintisiete años y finalmente se completó en 1611. El cordouan escalonado simbolizaba el poder y el prestigio marítimo francés. El interior tenía suntuosos apartamentos reales, pilares decorados y murales. Su nivel superior fue reconstruido entre 1780 y 1790 aumentando la altura de 49 a 60 m e incorporando una lámpara de Argand y uno de los primeros espejos parabólicos que giraban mediante un mecanismo de relojería desarrollado por un relojero de Dieppe. Posteriormente, la torre se convirtió en la primera en utilizar la revolucionaria lente Fresnel, a principios de la década de 1820).

En Gran Bretaña, los faros eran de propiedad privada y el derecho a cobrar las cuotas se otorgaba mediante autorización de una autoridad local o de la corona. El abuso de estas licencias hizo que los barcos extranjeros temieran buscar refugio en la costa sur de Inglaterra por miedo a ser abordados con demandas, y provocó la pérdida de varios barcos, en particular el mercante holandés Vreede en 1802 con la pérdida de 380 vidas.

Con el creciente número de barcos perdidos a lo largo de la ruta del carbón de Newcastle a Londres, Trinity House estableció el faro de Lowestoft en 1609, un par de torres de madera con velas iluminadas. Hasta finales del siglo XVIII, se utilizaban velas, carbón o leña como iluminadores de faros, mejorados en 1782 con la lámpara de Argand de mecha circular que quemaba aceite, el primer reflector de espejo "catóptrico" en 1777 y el sistema de lentes "dióptricos" de Fresnel. en 1823. El faro Nore se estableció como la primera luz flotante del mundo en 1732.

Después de las reformas de la Ley de Faros de 1836, por la que Trinity House aceptó poderes para gravar a los últimos propietarios privados de faros y comenzó a restaurar y mejorar su patrimonio, los propietarios aún lograron cobrar grandes cuotas, de las cuales las más grandes fueron para los Smalls. Lighthouse, que recaudó £ 23 000 en 1852, y Trinity House se vieron obligados a gastar más de £ 1 millón en la recompra de arrendamientos, incluidas £ 444 000 para el faro de Skerries.

Faros modernos

Construcción

La era moderna de los faros comenzó a principios del siglo XVIII, cuando la construcción de faros floreció al mismo tiempo que los crecientes niveles de comercio transatlántico. Los avances en ingeniería estructural y equipos de iluminación nuevos y eficientes permitieron la creación de faros más grandes y potentes, incluidos los expuestos al mar. La función de los faros cambió hacia la de proporcionar una advertencia visible contra peligros para el transporte marítimo, como rocas o arrecifes.

Faro de Eddystone

El Eddystone Rocks, un extenso arrecife cerca de Plymouth Sound, Inglaterra y uno de los principales peligros de naufragio para los marineros que navegan por el Canal Inglés, fue el sitio de muchos avances técnicos y conceptuales en la construcción de faros. La dificultad de obtener un punto de mira sobre las rocas peligrosas, en particular en el olor predominante, significaba que era mucho tiempo antes de que alguien intentara poner alguna advertencia sobre ellas.

El primer intento fue una estructura de madera octogonal, anclada por 12 puestos de hierro asegurados en la roca, y fue construida por Henry Winstanley de 1696 a 1698. La torre en última instancia resultó de corta duración y la Gran Tormenta de 1703 borró casi todo rastro de ella. Tras la destrucción del primer faro, un capitán Lovett adquirió el alquiler de la roca, y por ley del Parlamento se le permitió cargar a los barcos que pasaban un peaje por tonelada. Encargó a John Rudyard (o Rudyerd) diseñar el nuevo faro, construido como una estructura de madera cónica alrededor de un núcleo de ladrillo y hormigón. Una luz temporal fue primeramente salpicada de ella en 1708 y el trabajo se completó en 1709. Esto resultó más duradero, sobrevivir hasta 1755 cuando se quemó al suelo.

El ingeniero civil John Smeaton reconstruyó el faro entre 1756 y 1759; Su torre marcó un gran paso adelante en el diseño de faros y permaneció en uso hasta 1877. Modeló la forma de su faro a partir de la de un roble, utilizando bloques de granito. Fue pionero en el uso de "cal hidráulica" una forma de hormigón que se endurece bajo el agua y desarrolló una técnica para unir los bloques de granito mediante uniones de cola de milano y tacos de mármol. La característica de encaje sirvió para mejorar la estabilidad estructural, aunque Smeaton también tuvo que reducir el grosor de la torre hacia la parte superior, para lo cual curvó la torre hacia adentro en una suave pendiente. Este perfil tenía la ventaja añadida de permitir que parte de la energía de las olas se disipara al impactar contra las paredes.

La construcción comenzó en un sitio en Millbay donde Smeaton construyó un embarcadero y un patio de trabajo en la esquina suroeste del puerto para descargar y trabajar la piedra. Se colocaron rieles de madera de 3 pies y 6 pulgadas de ancho para los camiones de cuatro ruedas sobre los cuales se movía la mampostería por el sitio. Un barco de diez toneladas, llamado Eddystone Boat, tenía su base aquí y llevaba las piedras trabajadas al arrecife. El faro tenía 72 pies (22 m) de altura y un diámetro en la base de 26 pies (7,9 m) y en la parte superior de 17 pies (5,2 m).

Mayor desarrollo

El ingeniero escocés Robert Stevenson fue una figura fundamental en el desarrollo del diseño y la construcción de faros en la primera mitad del siglo XIX. En 1797, fue nombrado ingeniero de la recién formada Northern Lighthouse Board, la autoridad de faros de Escocia y la Isla de Man. Su mayor logro fue la construcción del faro de Bell Rock en 1810, una de las hazañas de ingeniería más impresionantes de la época. Esta estructura se basó en el diseño del anterior faro de Eddystone de John Smeaton, pero con varias características mejoradas, como la incorporación de luces giratorias que alternan entre rojo y blanco.

Stevenson trabajó para la Northern Lighthouse Board durante casi cincuenta años, tiempo durante el cual diseñó y supervisó la construcción y posterior mejora de numerosos faros. Innovó en la elección de las fuentes de luz, los soportes, el diseño de los reflectores, el uso de lentes Fresnel y en los sistemas de rotación y encofrado, dotando a los faros de firmas individuales que permitían ser identificados por la gente de mar. También inventó el foque móvil y la grúa de equilibrio como piezas necesarias para la construcción de faros.

Stevenson fundó una gran dinastía de ingenieros especializados en la construcción de faros: sus descendientes fueron responsables de la mayor parte de la construcción de faros en Escocia durante un siglo. Tres de los hijos de Robert siguieron su camino: David, Alan y Thomas. Dos de los hijos de David, David Alan y Charles Alexander, también se convirtieron en distinguidos ingenieros de faros por derecho propio.

Alexander Mitchell diseñó el primer faro de pilotes roscados: su faro se construyó sobre pilotes atornillados al fondo marino arenoso o fangoso. La construcción de su diseño comenzó en 1838 en la desembocadura del Támesis y era conocido como el faro de Maplin Sands, y se encendió por primera vez en 1841. Sin embargo, aunque su construcción comenzó más tarde, Wyre Light en Fleetwood, Lancashire, fue el primero en encenderse. (en 1840).

Faros en América

El primer faro de América fue el faro y torre de vigilancia del siglo XVII de la fortaleza de los Tres Reyes del Morro en La Habana, el puerto más importante del Caribe e intensamente utilizado para los viajes dos veces al año de la flota del tesoro española hacia y desde España. El primer faro de los Estados Unidos actuales fue el Boston Light, construido en 1716 en el puerto de Boston. Pronto se construyeron faros a lo largo de las costas pantanosas desde Delaware hasta Carolina del Norte, donde la navegación era difícil y traicionera. Generalmente estaban hechos de madera, ya que era fácil conseguirla. Debido al riesgo de incendio, se construyeron cada vez más torres de mampostería: la torre de mampostería más antigua en pie fue el faro de Sandy Hook, construido en 1764 en Nueva Jersey.

Los faros de pilotes roscados se utilizaron en la Bahía de Chesapeake y a lo largo de la costa de Carolina en los Estados Unidos. La primera luz de pilotes de tornillos en los Estados Unidos fue Brandywine Shoal en la Bahía de Delaware. Se hicieron especialmente populares después de la Guerra Civil, cuando la Junta de Faros aprobó una política para reemplazar los faros en el interior. Alrededor de 100 de estas complejas estructuras se construyeron en la costa atlántica desde las bahías de Delaware y Chesapeake hasta los Cayos de Florida y el Golfo de México. Una de las torres más famosas fue Thomas Point Shoal Light; se la ha llamado "el mejor ejemplo de cabaña con pilotes de tornillos en cualquier parte del mundo".

Otro faro histórico en América es el faro de la fortaleza de San Juan de Ulúa Veracruz (1790), que fue el primer faro moderno en el Imperio Español americano.

El 3 de marzo de 1851, el Congreso estadounidense aprobó "Una ley que hace las asignaciones para la Casa de la Luz, Barcos de Luz, Buoys, &c.", conduciendo a la creación de la Junta de Faros de los Estados Unidos para sustituir el Departamento de Establecimientos de Faros del Departamento de Hacienda como organismo gubernamental responsable de la construcción y mantenimiento de todos los faros y ayudas de navegación en los Estados Unidos.

Más recientemente, la nueva tecnología LED de alta potencia ha comenzado a reemplazar los antiguos sistemas giratorios. Los faros modernos no necesitan piezas móviles, simplemente un oscilador electrónico controlado por computadora. En términos simples podríamos llamarlo luz estroboscópica.

Mejoras en la iluminación

La fuente de iluminación generalmente eran piras de leña o carbón, pero esto era costoso: algunos faros consumían 400 toneladas de carbón al año. Se utilizaban velas o lámparas de aceite respaldadas por espejos cóncavos, a menudo en grandes bancos. Los franceses llevaron a cabo una serie de pruebas entre 1783 y 1788 con resultados variables. El faro de Smeaton en Eddystone utilizó 24 velas hasta 1810.

La lámpara de Argand, inventada en 1782 por el científico suizo Aimé Argand, revolucionó la iluminación de los faros con su llama constante y sin humo. La lámpara de Argand tenía una mecha de vela en forma de manga montada de modo que el aire pudiera pasar a través del centro de la mecha y también alrededor del exterior de la mecha antes de ser aspirado hacia la chimenea cilíndrica. Esto estabilizó la llama y mejoró el flujo de aire. Los primeros modelos utilizaban vidrio esmerilado que a veces estaba teñido alrededor de la mecha. Los modelos posteriores utilizaron un manto de dióxido de torio suspendido sobre la llama, creando una luz brillante y constante. La lámpara de Argand utilizaba aceite de ballena, colza, aceite de oliva u otro aceite vegetal como combustible, que se suministraba por gravedad desde un depósito montado encima del quemador. La lámpara fue producida por primera vez por Matthew Boulton, en colaboración con Argand, en 1784 y se convirtió en el estándar de los faros durante más de un siglo.

John Richardson Wigham fue el primero en desarrollar un sistema para la iluminación de faros con gas. Recibió una subvención del Dublin Ballast Board en 1865 e instaló su nuevo gas 'crocus' quemador en el faro de Baily en Howth Head, que proporciona una potencia 4 veces más potente que las luces de petróleo equivalentes. Un 'compuesto' mejorado; El diseño, instalado en la luz de Baily en 1868, era 13 veces más potente que la luz más brillante conocida entonces, según el científico John Tyndall, asesor de la autoridad de faros del Reino Unido, Trinity House.

En 1870, la luz de Wicklow Head estaba equipada con el mecanismo de parpadeo intermitente patentado por Wigham, que sincronizaba el suministro de gas mediante un mecanismo de relojería. Cuando este mecanismo se combinó con una lente giratoria en el faro de Rockabill, se creó el primer faro del mundo con una característica de destello grupal.

El quemador de aceite vaporizado fue inventado en 1901 por Arthur Kitson y mejorado por David Hood en Trinity House. El combustible se vaporizó a alta presión y se quemó para calentar el manto, dando una potencia seis veces mayor que la luminosidad de las luces de petróleo tradicionales.

El uso del gas como iluminante estuvo ampliamente disponible con la invención de la luz Dalén por parte del ingeniero sueco Gustaf Dalén. En 1906, Dalén se convirtió en ingeniero jefe de la Gas Accumulator Company. Inicialmente Dalén trabajó con acetileno, un gas hidrocarburo extremadamente explosivo. Dalén inventó Agamassan (Aga), un sustrato utilizado para absorber el gas, permitiendo su almacenamiento seguro y, por tanto, su explotación comercial. El acetileno produjo una luz blanca ultrabrillante e inmediatamente reemplazó al GLP, de llama más apagada, como combustible elegido para la iluminación de los faros. Dalén incorporó otro invento a su lámpara: la 'válvula solar'. Este dispositivo permitía que la luz funcionara sólo de noche, ahorrando combustible y extendiendo su vida útil a más de un año.

El equipamiento del faro de AGA funcionaba sin ningún tipo de suministro eléctrico y, por tanto, era extremadamente fiable. Para una zona costera escarpada como Escandinavia, sus luces producidas en masa, robustas y de mínimo mantenimiento fueron una gran ayuda para la seguridad y el sustento. Los faros AGA cubrieron todo el Canal de Panamá. Esta tecnología fue la forma predominante de fuente de luz en los faros desde la década de 1900 hasta la de 1960, cuando la iluminación eléctrica se había vuelto dominante.

El primer faro iluminado eléctricamente fue la torre de Dungeness, Kent, en 1862. Estaba alimentado por una gran lámpara de arco de carbón, aunque más tarde se volvió a convertir en aceite, ya que las lámparas de arco eran difíciles de operar (necesitaban el doble de número). de los guardianes) y no eran tan rentables como las lámparas de aceite. El faro de South Foreland fue la primera torre que utilizó con éxito una luz eléctrica en 1875. Las lámparas de arco de carbono del faro funcionaban con un magneto impulsado por vapor.

Óptica

Con el desarrollo de la iluminación constante de la lámpara Argand, la aplicación de lentes ópticas para aumentar y enfocar la intensidad de la luz se convirtió en una posibilidad práctica. William Hutchinson desarrolló el primer sistema óptico práctico en 1763, conocido como sistema catóptrico. Construyó reflectores paraboloidales uniendo pequeños trozos de material reflectante a un molde que había sido moldeado en un paraboloide aproximado. Este sistema rudimentario colimó eficazmente la luz emitida en un haz concentrado, aumentando así considerablemente la visibilidad de la luz. Su sistema se instaló en el recién construido faro de Leasowe, cerca de Liverpool, y luego fue copiado en otros lugares. La capacidad de enfocar la luz condujo a los primeros haces giratorios del faro, donde la luz aparecería a los marineros como una serie de destellos intermitentes. También fue posible transmitir señales complejas mediante destellos de luz.

La idea de crear una lente más delgada y liviana fabricándola con secciones separadas montadas en un marco a menudo se atribuye a Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon. El marqués de Condorcet (1743-1794) propuso pulir una lente de este tipo a partir de una única y delgada pieza de vidrio.

Sin embargo, fue el físico e ingeniero francés Augustin-Jean Fresnel a quien se le atribuye el desarrollo de la lente Fresnel multiparte para su uso en faros. Su diseño permitió la construcción de lentes de gran apertura y distancia focal corta, sin la masa y el volumen de material que requeriría una lente de diseño convencional. Una lente de Fresnel se puede fabricar mucho más delgada que una lente convencional comparable, y en algunos casos adopta la forma de una lámina plana. Una lente Fresnel también puede capturar más luz oblicua de una fuente de luz, permitiendo así que la luz de un faro equipado con una sea visible a mayores distancias.

La primera lente Fresnel se utilizó en 1823 en el faro de Cordouan en la desembocadura del estuario de Gironda en Francia; su luz podía verse desde más de 32 kilómetros (20 millas) de distancia. Al físico escocés Sir David Brewster se le atribuye haber convencido a las autoridades británicas para que adoptaran estas lentes en sus faros. El invento de Fresnel aumentó la luminosidad de la lámpara del faro en un factor de 4 y su sistema todavía es de uso común.